46 25.2 Schokolade im Mund! Schmelzen und Erstarren Wir sehen uns in diesem Abschnitt den Übergang von der festen zur flüssigen Phase und umgekehrt an, also Schmelzen und Erstarren. Wasser hat in dieser Hinsicht einige Überraschungen auf Lager. Schokolade schmilzt im Mund. Was passiert dabei mit den Molekülen? Und warum sollte die Schmelztemperatur nicht über 36 °C liegen? Wenn Wasser gefriert, dann kann es Steine zersprengen. Auf diese Weise entstehen im Winter Frostaufbrüche auf den Straßen (B 25.9). Erkläre, wie so etwas passieren kann. B 25.9 Frost kann die Straßen beschädigen! Warum? Fülle ein Tablettenröhrchen randvoll mit Wasser und gib es ins Tiefkühlfach. Was passiert über Nacht, wenn das Wasser friert? Erkläre deine Beobachtung. Gib einen Eiswürfel in ein Glas und fülle es dann ganz mit Wasser voll. Was passiert mit dem Wasserspiegel, wenn das Eis schmilzt? Steigt er, sinkt er oder bleibt er gleich? Eis ist rutschig. Das ist auch der Grund, warum Eislaufen solchen Spaß macht. Begründe, warum das Eis so gut flutscht. Eiskristalle, aus denen Schneeflocken bestehen, sind fast immer sechseckig (B 25.10). Was könnte das für einen Grund haben? B 25.10 Zwei Eiskristalle unter dem Lichtmikroskop A 6 A 7 A 8 A 9 A 10 A 11 Wenn ein Stoff von seiner festen in die flüssige Phase übergeht, nennt man das schmelzen. Bei seiner Schmelztemperatur werden die Wärmebewegungen der Moleküle so heftig, dass die fixen Bindungen aufbrechen und sie ständig ihre Nachbarn wechseln ( A 6 ). Um einen Stoff zu schmelzen, muss man ihm Wärmeenergie zuführen, die so genannte Schmelzwärme. Stoff Schmelztemperatur Wolfram 3422 °C Eisen 1536 °C Zinn 231 °C Kerzenwachs 55 °C Schokolade 30 bis 36 °C Butter 20 bis 25 °C Eis 0 °C Motorenbenzin –40 °C Stickstoff –210 °C T 25.1 Einige Schmelztemperaturen bei Normaldruck Die Schmelztemperaturen können extrem unterschiedlich sein (T 25.1). Stickstoff, mit fast 80 % der Hauptbestandteil unserer Luft, schmilzt bereits bei frostigen –210 °C. Die Schmelztemperatur von reinem Eis liegt bei 0 °C und ist der untere Fixpunkt der Celsius-Skala. Schokolade schmilzt ab etwa 30 °C, also eventuell schon in der Hand. Ihre Schmelztemperatur sollte auf jeden Fall unter 36 °C liegen, damit die Schokolade auf der Zunge zergeht ( A 6 ). Eisen im Hochofen wird bei 1500 °C flüssig (B 25.11). Und Wolfram, das früher als Glühdraht in Birnen verwendet wurde (B 21.33, S. 14), schmilzt gar erst bei über 3400 °C. B 25.11 Flüssiges Eisen – eine wirklich heiße Sache! In B 25.8 (S. 45) siehst du, dass bei Wasser die Grenze zwischen fest und flüssig nach links oben geht. Man kann also Eis durch hohen Druck verflüssigen. Dass aber beim Eislaufen der Druck der Kufen das Eis verflüssigt, stimmt nicht, obwohl man es immer wieder lesen kann. Der Druck ist dazu viel zu gering. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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